CN207248763U - 一种室内单株葡萄病菌图像采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种室内单株葡萄病菌图像采集装置，包括旋转支撑部分、移动平台部分、图像采集部分和控制台部分。支撑旋转部分包括移动车、封闭框架和葡萄植株支架，为葡萄植株花盆提供支撑和旋转运动；封闭框架内设有柔光布和LED灯管，为拍照提供所需的最适光照；图像采集部分包括摄像头，可以拍摄葡萄植株的叶片照片；移动平台部分包括竖直滑台、支撑板、直线导轨和水平滑台，构成十字滑台模组，实现摄像头的平面移动；控制台部分包括控制台，可以放置电机控制装置和计算机，实时获取照片进行处理与分析；葡萄植株花盆和摄像头可以根据不同尺寸的葡萄植株调节运动速度，提高装置的通用性和利用率。

Description

一种室内单株葡萄病菌图像采集装置

技术领域

本实用新型涉及一种农业机械，特别涉及一种室内单株葡萄病菌图像采集装置。

背景技术

葡萄在我国水果生产中占有重要位置，葡萄栽培面积仅次于柑橘、苹果、梨，居第四位，但是葡萄病虫害的发展和蔓延严重地影响了葡萄植株的生长发育和果实的产品质量，如不能及时、正确地识别各种病虫害而造成多用药、盲目用药，会对葡萄植株、果实品质以及果园环境造成很大危害。如果能够及时、准确地诊断出葡萄病虫害，指导果农采取有效措施进行科学防治，对改善果园环境、促进我国葡萄产业稳定发展和增加农民收入具有重大的现实意义。

本实用新型在实验室中对单株葡萄植株病菌害情况进行图像采集，并为后续的葡萄病菌图像处理和分析、与标准的病菌特征进行匹配、确定病菌名称及发病期和防治方法、进行大田葡萄病菌害自动化检测提供技术支撑。

通过对国内外专利文献、期刊杂志及其他公开发表的文献(如互联网)进行检索，本发明在国内外未见报道，我们也未公开发表涉及本发明内容的文章，本发明在国内外公众未知。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种室内单株葡萄病菌图像采集装置。要解决的技术问题是：如何设计一种使单株葡萄植株360°旋转的机构；如何自动改变摄像头的空间位置，使其与葡萄植株的相对位置适于拍摄照片；如何提供适于拍摄照片的光照；如何使摄像头连续地拍摄单株葡萄植株全部的叶片照片；如何实时地获取摄像头拍摄到的照片并加以处理和分析。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种室内单株葡萄病菌图像采集装置，包括：支撑旋转部分、移动平台部分、图像采集部分和控制台部分；

所述支撑旋转部分包括：移动车1、封闭框架2、葡萄植株支架3、旋转电机4、推力球轴承5和葡萄植株座6；所述封闭框架2固定于移动车1的上方，葡萄植株支架3固定于封闭框架2内的底面上，旋转电机4固定于葡萄植株支架3的内部，旋转电机4的电机轴穿过葡萄植株支架3的上平面与葡萄植株座6相连，葡萄植株座6与葡萄植株支架3之间通过推力球轴承5支撑，葡萄植株座6用于放置葡萄植株花盆7；

所述封闭框架2的内侧固定有柔光布8和LED灯管9，用于形成封闭环境为拍照提供所需的最适光照；

所述移动平台部分包括：竖直滑台电机10、竖直滑台11、竖直滑台滑块12、支撑板15、直线导轨16、水平滑台电机17、水平滑台18、直线导轨滑块19和水平滑台滑块20；

所述的图像采集部分包括：摄像头13；

所述移动平台部分位于葡萄植株支架3的正对侧，用于承载摄像头13，使其能够在竖直方向和水平方向上进行位移，以采集葡萄植株各个方向上的叶片照片；

所述控制台部分包括：控制台14，用于放置电机控制装置和计算机，实时获取摄像头13采集的照片，并进行处理与分析。

在上述方案的基础上，所述移动车1包括底板、若干行走轮和推手，行走轮固定于底板下方，推手固定于底板的右端上方。

在上述方案的基础上，所述封闭框架2包括框架、合页门和中部横梁，所述框架四周的中下部均设有横梁，合页门固定于框架的左侧，合页门和框架的前、后侧分别设有若干竖梁，所述竖梁的下端与横梁固定连接，

所述中部横梁设于框架内的中下部，中部横梁的两端分别与框架前、后侧的横梁连接，中部横梁的位置可调整。

在上述方案的基础上，所述柔光布8固定于封闭框架2的内侧四周，LED灯管9固定于封闭框架2的前后侧与合页门的竖梁上。

在上述方案的基础上，所述直线导轨16的数量为2个，分别固定在封闭框架2前后两侧的横梁上，每个直线导轨16上均设有两个直线导轨滑块19；所述水平滑台18的两端分别与封闭框架2的中部横梁的中部和右侧横梁的中部连接，水平滑台18上设有水平滑台滑块20；支撑板15固定在直线导轨滑块19和水平滑台滑块20上，竖直滑台11固定在支撑板15的中线位置，竖直滑台11的左侧面设有竖直滑台滑块12，竖直滑台11的顶部设有竖直滑台电机10，竖直滑台11与水平滑台18构成十字模组实现竖直滑台滑块12的上下移动。

在上述方案的基础上，所述摄像头13固定在竖直滑台滑块12的左侧。

在上述方案的基础上，所述电机控制装置用于控制旋转电机4、竖直滑台电机10和水平滑台电机17。

在上述方案的基础上，所述控制台14固定在封闭框架2的右侧，并位于移动车1的推手上方。

在上述方案的基础上，所述封闭框架2为其余部分提供支撑，葡萄植株支架3为葡萄植株花盆7提供支撑和旋转运动。

在上述方案的基础上，可以根据不同尺寸的葡萄植株调节葡萄植株花盆7和摄像头13的运动速度，提高装置的通用性和利用率。

本实用新型所述的一种室内单株葡萄病菌图像采集装置，具有以下有益效果：本实用新型在封闭框架的基础上，采用旋转电机，驱动葡萄植株匀速旋转；采用LED灯管和柔光布，为图像采集提供均匀的光源；采用正交的水平滑台与竖直滑台搭载摄像头，在竖直和水平两个方向上能够进行位移；竖直平移中的摄像头与旋转中的葡萄植株形成一定关系的相对运动，摄像头连续拍摄全部的葡萄植株叶片；摄像头实时传送照片至控制台上的计算机，对葡萄植株叶片图像进行处理与分析。本实用新型还可用于其他植物的室内图像采集。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1本实用新型的立体示意图；

图2本实用新型的结构正视示意图；

图3本实用新型的俯视示意图；

图4葡萄植株支架的示意图；

图5移动平台部分的示意图。

图中：1--移动车、2--封闭框架、3--葡萄植株支架、4--旋转电机、5--推力球轴承、6--葡萄植株座、7--葡萄植株花盆、8--柔光布、9--LED灯管、10--竖直滑台电机、11--竖直滑台、12--竖直滑台滑块、13--摄像头、14--控制台、15--支撑板、16--直线导轨、17--水平滑台电机、18--水平滑台、19--直线导轨滑块、20--水平滑台滑块

具体实施方式

下面结合附图和实例，对本发实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型基于如下构思：1.在封闭框架的基础上，采用旋转电机，驱动葡萄植株匀速旋转；2.采用LED灯管和柔光布，为图像采集提供均匀的光源；3.采用正交的水平滑台与竖直滑台承载摄像头，在竖直和水平两个方向上能够进行位移；4.平移中的摄像头与旋转中的葡萄植株形成一定关系的相对运动，摄像头连续拍摄葡萄植株叶片；5.摄像头实时传送照片至控制台上的计算机，对叶片图像进行处理与分析。本实用新型可以广泛用于多种植物的实验室图像采集与分析之中。

如图1～5所示，所述室内单株葡萄病菌图像采集装置主要应用于葡萄植株的旋转、水平滑台与竖直滑台的位移、封闭环境和光源的提供、摄像头采集葡萄植株病菌图像以及图像的处理与分析。其包括：支撑旋转部分、移动平台部分、图像采集部分和控制台部分；

所述支撑旋转部分包括：移动车1、封闭框架2、葡萄植株支架3、旋转电机4、推力球轴承5和葡萄植株座6；所述封闭框架2固定于移动车1的上方，葡萄植株支架3固定于封闭框架2内的底面上，旋转电机4固定于葡萄植株支架3的内部，旋转电机4的电机轴穿过葡萄植株支架3的上平面与葡萄植株座6相连，葡萄植株座6与葡萄植株支架3之间通过推力球轴承5支撑，葡萄植株座6用于放置葡萄植株花盆7；

所述封闭框架2的内侧固定有柔光布8和LED灯管9，用于形成封闭环境为拍照提供所需的最适光照；

所述移动平台部分包括：竖直滑台电机10、竖直滑台11、竖直滑台滑块12、支撑板15、直线导轨16、水平滑台电机17、水平滑台18、直线导轨滑块19和水平滑台滑块20；

所述的图像采集部分包括：摄像头13；

所述移动平台部分位于葡萄植株支架3的正对侧，用于承载摄像头13，使其能够在竖直方向和水平方向上进行位移，以采集葡萄植株各个方向上的叶片照片；

所述控制台部分包括：控制台14，用于放置电机控制装置和计算机，实时获取摄像头13采集的照片，并进行处理与分析。

在上述方案的基础上，所述移动车1包括底板、若干行走轮和推手，行走轮固定于底板下方，推手固定于底板的右端上方。

在上述方案的基础上，所述封闭框架2包括框架、合页门和中部横梁，所述框架四周的中下部均设有横梁，合页门固定于框架的左侧，合页门和框架的前、后侧分别设有若干竖梁，所述竖梁的下端与横梁固定连接，

所述中部横梁设于框架内的中下部，中部横梁的两端分别与框架前、后侧的横梁连接，中部横梁的位置可调整。

在上述方案的基础上，所述柔光布8固定于封闭框架2的内侧四周，LED灯管9固定于封闭框架2的前后侧与合页门的竖梁上。

在上述方案的基础上，所述直线导轨16的数量为2个，分别固定在封闭框架2前后两侧的横梁上，每个直线导轨16上均设有两个直线导轨滑块19；所述水平滑台18的两端分别与封闭框架2的中部横梁的中部和右侧横梁的中部连接，水平滑台18上设有水平滑台滑块20；支撑板15固定在直线导轨滑块19和水平滑台滑块20上，竖直滑台11固定在支撑板15的中线位置，竖直滑台11的左侧面设有竖直滑台滑块12，竖直滑台11的顶部设有竖直滑台电机10，竖直滑台11与水平滑台18构成十字模组实现竖直滑台滑块12的上下移动。

在上述方案的基础上，所述摄像头13固定在竖直滑台滑块12的左侧。

在上述方案的基础上，所述电机控制装置用于控制旋转电机4、竖直滑台电机10和水平滑台电机17。

在上述方案的基础上，所述控制台14固定在封闭框架2的右侧，并位于移动车1的推手上方。

在上述方案的基础上，所述封闭框架2为其余部分提供支撑，葡萄植株支架3为葡萄植株花盆7提供支撑和旋转运动。

在上述方案的基础上，可以根据不同尺寸的葡萄植株调节葡萄植株花盆7和摄像头13的运动速度，提高装置的通用性和利用率。

本发明的整体工作过程如下：设置一立体封闭框架2，在封闭框架2内部设置葡萄植株支架3，在葡萄植株支架3中部设置旋转电机4，旋转电机4可以驱动葡萄植株花盆7实现逆时针方向的360°转动。在封闭框架2中，内侧四周设置柔光布8，侧面设置LED灯管9，通过柔光布8的散射作用，柔化LED灯管9发出的光线，在封闭框架2内部产生拍照所需的最适光照。在封闭框架2中，葡萄植株支架3对侧设置一摄像头13，摄像头13位于竖直滑台11与水平滑台17组成的十字模组上，具体位于竖直滑台滑块12上，通过水平位置的调节获得清晰的葡萄植株叶片图像，通过竖直位置的调节与葡萄植株的旋转相结合，连续采集葡萄植株叶片图像。摄像头13在竖直滑台11上自下而上运动一次行程，之后退回原位等待下一次运动，一次行程中摄像头13拍摄葡萄植株叶片图像，实时传送给放置于控制台14上的计算机中作处理与分析之用。

上述实施例中，所述封闭框架2采用铝型材，其他机构采用不锈钢板与塑料加工而成。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的实质和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种室内单株葡萄病菌图像采集装置，其特征在于，包括：支撑旋转部分、移动平台部分、图像采集部分和控制台部分；

所述支撑旋转部分包括：移动车(1)、封闭框架(2)、葡萄植株支架(3)、旋转电机(4)、推力球轴承(5)和葡萄植株座(6)；所述封闭框架(2)固定于移动车(1)的上方，葡萄植株支架(3)固定于封闭框架(2)内的底面上，旋转电机(4)固定于葡萄植株支架(3)的内部，旋转电机(4)的电机轴穿过葡萄植株支架(3)的上平面与葡萄植株座(6)相连，葡萄植株座(6)与葡萄植株支架(3)之间通过推力球轴承(5)支撑，葡萄植株座(6)用于放置葡萄植株花盆(7)；

所述封闭框架(2)的内侧固定有柔光布(8)和LED灯管(9)，用于形成封闭环境为拍照提供所需的最适光照；

所述移动平台部分包括：竖直滑台电机(10)、竖直滑台(11)、竖直滑台滑块(12)、支撑板(15)、直线导轨(16)、水平滑台电机(17)、水平滑台(18)、直线导轨滑块(19)和水平滑台滑块(20)；

所述的图像采集部分包括：摄像头(13)；

所述移动平台部分位于葡萄植株支架(3)的正对侧，用于承载摄像头(13)，使其能够在竖直方向和水平方向上进行位移，以采集葡萄植株各个方向上的叶片照片；

所述控制台部分包括：控制台(14)，用于放置电机控制装置和计算机，实时获取摄像头(13)采集的照片，并进行处理与分析。

2.根据权利要求1所述的室内单株葡萄病菌图像采集装置，其特征在于，所述移动车(1)包括底板、若干行走轮和推手，行走轮固定于底板下方，推手固定于底板的右端上方。

3.根据权利要求1所述的室内单株葡萄病菌图像采集装置，其特征在于，所述封闭框架(2)包括框架、合页门和中部横梁，所述框架四周的中下部均设有横梁，合页门固定于框架的左侧，合页门和框架的前、后侧分别设有若干竖梁，所述竖梁的下端与横梁固定连接，

所述中部横梁设于框架内的中下部，中部横梁的两端分别与框架前、后侧的横梁连接，中部横梁的位置可调整。

4.根据权利要求3所述的室内单株葡萄病菌图像采集装置，其特征在于，所述柔光布(8)固定于封闭框架(2)的内侧四周，LED灯管(9)固定于封闭框架(2)的前后侧与合页门的竖梁上。

5.根据权利要求3所述的室内单株葡萄病菌图像采集装置，其特征在于，所述直线导轨(16)的数量为2个，分别固定在封闭框架(2)前后两侧的横梁上，每个直线导轨(16)上均设有两个直线导轨滑块(19)；所述水平滑台(18)的两端分别与封闭框架(2)的中部横梁的中部和右侧横梁的中部连接，水平滑台(18)上设有水平滑台滑块(20)；支撑板(15)固定在直线导轨滑块(19)和水平滑台滑块(20)上，竖直滑台(11)固定在支撑板(15)的中线位置，竖直滑台(11)的左侧面设有竖直滑台滑块(12)，竖直滑台(11)的顶部设有竖直滑台电机(10)，竖直滑台(11)与水平滑台(18)构成十字模组实现竖直滑台滑块(12)的上下移动。

6.根据权利要求5所述的室内单株葡萄病菌图像采集装置，其特征在于，所述摄像头(13)固定在竖直滑台滑块(12)的左侧。

7.根据权利要求1所述的室内单株葡萄病菌图像采集装置，其特征在于，所述电机控制装置用于控制旋转电机(4)、竖直滑台电机(10)和水平滑台电机(17)。

8.根据权利要求2所述的室内单株葡萄病菌图像采集装置，其特征在于，所述控制台(14)固定在封闭框架(2)的右侧，并位于移动车(1)的推手上方。

9.根据权利要求1所述的室内单株葡萄病菌图像采集装置，其特征在于，所述封闭框架(2)为其余部分提供支撑，葡萄植株支架(3)为葡萄植株花盆(7)提供支撑和旋转运动。

10.根据权利要求9所述的室内单株葡萄病菌图像采集装置，其特征在于，根据不同尺寸的葡萄植株调节葡萄植株花盆(7)和摄像头(13)的运动速度。